CC BY
27
УДК 628.113
РЕКОНСТРУКЦИЯ И УВЕЛИЧЕНИЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ВОДОЗАБОРНЫХ СООРУЖЕНИЙ ИЗ ПОВЕРХНОСТНЫХ ИСТОЧНИКОВ
П.Д. Викулин
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский
Московский государственный строительный университет» (НИУ МГСУ), г. Москва
Аннотация.
В статье приведена информация о реконструкции водозаборных сооружений, а также об увеличении их производительности. Было выяснено, что модернизация водозаборных сооружений становится актуальной по той причине, что измененные гидрологические характеристики водного объекта способны отрицательным образом влиять на забор воды, делая его в некоторых случаях невозможным. Кроме того, на изменение гидрологических характеристик водного объекта в полной мере влияют и
Ключевые слова:
реконструкция, водный объект, шпора, водозаборное сооружение, водоприемный ковш, эксплуатация, водоснабжение. История статьи: Дата поступления в редакцию 18.01.21
Дата принятия к печати 22.01.21
другие водопользователи.
Перед проведением модернизации необходимо изучить состояние водозаборного сооружения, а также посмотреть, как оно эксплуатировалось. В случае невозможности забора воды через водоприемные оголовки целесообразным решением становится строительство водоприемного ковша с размещением там необходимого оборудования.
Сегодня в нашей стране при расширении городов, увеличении численности населения, а также появлении различных видов новых производств, встает острая необходимость в модернизации водозаборных сооружений, забирающих воду из поверхностных источников. В данном случае это означает применение различных видов инженерных решений с целью повышения надежности водозаборных сооружений, что предоставит широкие возможности бесперебойной подачи воды потребителю не только заданного объема в данный момент времени, но и также на перспективу.
Работа водозаборных сооружений в полной мере зависит от природных условий, которые присущи той местности, где они установлены. По этой причине все водозаборные сооружения рассчитывают на самый неблагоприятный режим работы, таким образом, модернизация оборудования позволит снизить воздействие окружающей природной среды на объект, что в дальнейшем облегчит режим забора воды, позволяя получать дополнительные расходы на различные нужды.
Модернизация водозаборных сооружений может быть проведена по двум направлениям. В первом случае работы проводятся без сильных капиталовложений, что является несомненным преимуществом. Во втором случае, как правило, при наличии тяжелых природных условий, капитальные вложения могут значительно возрастать, но они все равно проводятся, при наличии необходимого обоснования и на перспективу дальнейшей работы всего водозаборного узла. Стоит сказать, что затраты но модернизацию водозаборов будут рациональными, если принимается решение об использовании современного оборудования, способного работать эффективнее старых моделей (например, это касается новых типов водоприемных оголовков, которые устанавливаются на водозаборных сооружениях).
Перед тем, как преступить к модернизации водозаборного узла, необходимо в полной мере изучить техническое состояние водозаборных сооружений, их режимы работы, а также посмотреть на возможность их реконструкции. Дополнительно необходимо проводить различные виды инженерных изысканий с целью получения объективной картины на данном водном объекте.
При наличии благоприятных условий, возможно осуществить модернизацию водозаборного сооружения путем замены насосного оборудования при наличии пропускной способности у других элементов системы. Также дополнительно при необходимости проводят различные профилактические мероприятия, которые связаны непосредственно с природными условиями того водоема или водотока, где размещается водозаборное сооружение.
Кроме того, после замены оборудования встает вопрос о необходимости возведения дополнительных водоприемных оголовков, а также других элементов системы (самотечных и сифонных линий, водоводов и т.д.). Это необходимо выполнять после тщательного изучения гидрологических характеристик водного объекта, которые через несколько десятков лет после возведения водозаборного сооружения могли измениться по той причине, что на водном объекте появились другие водопотребители, из-за которых произошло сильное влияние на данный водоток.
Из практики модернизации хорошо известно, что установка дополнительного водоприемного оголовка на водозаборном сооружении, позволяет поддерживать забор воды из водного объекта на должном уровне. Данный оголовок может быть установлен как временный, позволяющий частично снижать водопотребления на объекте на время модернизации, пока все работы не будут в полной мере закончены. В некоторых случаях по время проведения работ возможно использовать нестационарные водозаборные сооружения при определенном обосновании.
Иногда бывает такое, что эксплуатация водоприемных оголовков становиться невозможным на водном объекте. В таком случае предлагается следующее решение. На берегу по трассе самотечных линий устраивается водоприемный ковш, куда и заводятся новые водоприемные оголовки, а старые выключаются из работы. Длина самотечных линий сокращается. Это позволяет забирать воду в полном объеме в соответствии с заданным регламентом для данной системы водоснабжения, т.к. водоприемный ковш значительно позволяет облегчать работу водозаборных сооружений после своей постройки и введении в эксплуатацию.
Водоприемный ковш, являясь хорошим средством для борьбы с наносами и шугой, требует также к своей работе тщательного внимания [1-2]. Его ложе должно ежегодно очищаться от выпавших наносов, а также различного другого сора, который мог быть подсосан из водного объекта течением. Данные действия способны предотвратить уменьшение его глубины, а также избежать его зарастание различными водными растениями в большом количестве, например, водорослями, что впоследствии приводит к заилению ложе ковша. Также целесообразно на входе в ковш устанавливать струенаправляющие щиты или шпоры, которые способны делать плавное обтекание потоком данного сооружения и уменьшить поступление в него большого количества взвешенных веществ, которые транспортирует по своему потоку река.
В случае, если забор воды непосредственно у берега становится невозможным или затруднительным (такое часто бывает, например, в случае сильного обмеления водного объекта), то в таком случае возможно переоборудование водозаборного сооружения в русловое путем размещения водоприемного оголовка в русле реки после проведения тщательных гидрологических изысканий. В качестве моделей водоприемного оголовка следует выбирать более совершенные, которые менее подвержены засорению взвешенными наносами, а также различным сором, который транспортируется в водном объекте [3-4].
Давно известно, что массовое строительство на водных объектах различных видов гидротехнических сооружений отрицательным образом сказалось на гидрологии многих водных объектов. Изменился характер выпадения наносов, их миграция в толще водного потока, в том числе изме-
03
г
м О
-I
м
Э СО
5 X
3 3
о I
СО н
п и
5 О
О I
а х
с а
» Я
<и
I 2
5 ' I
£ х
> щ
5 х
к £ ^ &
* 2 £ 8
* 3
и -0 I I
0 а ¡е о и ю а га
■ Я
1 з
* §
¡2 Р
§ 1 * ё
с 18
нились значение мутности и цветности. Это дополнительно способно накладывать нагрузку не только на само водозаборное сооружение, но и также на схему водоподготовки на водопроводных очистных сооружениях, которая должна быть в таком случае пересмотрена.
Также изменение характера течений в водном объекте способно сильно повлиять на водозаборное сооружение и не только осложнять его работу, но и иметь возможность его выводить из эксплуатации [5-7]. Например, некоторые течения способны выносить в сторону водозаборного сооружения большое количество наносов, которые будут формировать характерное отложение при подходе к сооружению, например, в виде отмели произвольной формы. Данный сформированный наносами объект способен в дальнейшем или размываться, или уменьшать глубину перед водозаборным сооружением, что будет приводить к осложнению работы всей системы и создаст сложность в заборе воды.
В вышеперечисленных случаях целесообразным решением становится применение специальных гидротехнических сооружений — шпор или бун, которые способны менять направлением вдольберегово-го течения. Если такое решение невозможно, то приходится переносить водоприемные оголовки из зон формирования данных течений на более безопасное расстояние, где не будет ощущаться влияние выпадения взвешенных наносов.
Следует сказать, что модернизация водозаборных сооружений и увеличение их производительности является обычным процессом, который просто неизбежен. С ним сталкиваются на практически всех водных объектах нашей страны.
Основной проблемой становится активное воздействие хозяйственной деятельности на водном объекте, что приводит к изменению ее режимов и появлению срочной необходимости в модернизации оборудования из-за вновь изменившихся природных условий, которые в полной мере воздействуют на водозаборное сооружение и способно выводить его из эксплуатации в самый неподходящий момент.
В качестве выводов можно отметить следующее: водозаборные сооружения после их возведения рано или поздно будут нуждаться в модернизации и увеличении производительности по причине изменения гидрологических характеристик водных объектов, а также из-за изменений требований к объему забираемой воды. Следует закладывать определенные затраты на капитальный ремонт данных сооружений и проводить модернизацию вовремя с учетом вышеперечисленных методов. Это позволит снизить неблагоприятное влияние измененных природных условий на водозаборное сооружение.
ЛИТЕРАТУРА
1. Орлов Е.В., Мельников Ф.А., Серов А.Е., Юнчина М.Н. Улучшение забора воды. Строительство водоприемных ковшей на реках // Техника и технологии мира. 2014. № 9. С. 41-45.
2. Мельникова А.В., Яковлев В.А. Многолетняя и сезонная динамика качества вод верховий Куйбышевского водохранилища по показателям зообентоса // Вода: химия и экология. 2016. № 12. С. 16-21.
3. Орлов Е.В. Районы крайнего севера. Особенности забора воды из поверхностных источников // Технологии мира. 2013. № 8. С. 39-42.
4. Порядин А.Ф. Развитие водоснабжения в России. XX век. М.: Издательский дом НП, 2003. 96 с.
5. Сомов М.А. Водопроводные системы и сооружения. М.: Стройиздат, 1988. 399 с.
6. Орлов Е.В. Водозаборные сооружения из поверхностных источников. М.: Издательство МИСИ-МГСУ 2013. 100 с.
7. Сомов М.А., Журба М.Г. Водоснабжение. Том 1. Системы забора, подачи и распределения воды. М.: АСВ, 2010. 262 с.
Просьба ссылаться на эту статью следующим образом:
П.Д. Викулин. Реконструкция и увеличение производительности водозаборных сооружений из поверхностных источников. — Системные технологии. — 2021. — № 38. — С. 50—53.
RECONSTRUCTION AND INCREASE IN THE PRODUCTIVITY OF WATER INTAKE FACILITIES FROM SURFACE SOURCES
P.D. Vikulin
Moscow State University of Civil Engineering (National Research University) (MGSU), Moscow
Abstract.
The article provides information about the reconstruction of water intake structures, as well as about increasing their productivity. It was found that the modernization of water intake facilities is becoming relevant for the reason that the changed hydrological characteristics of a water body can negatively affect the water intake, making it impossible in some cases. In addition, other water users also fully
Key words.
reconstruction, water object, spur, water intake structure, water intake bucket, operation, water supply.
Date of receipt in edition: 18.01.21 Date o f acceptance for printing: 22.01.21
influence changes in the hydrological characteristics of a water body.
Before upgrading, it is necessary to study the condition of the water intake structure, as well as to see how it was operated. If it is impossible to take water through the water intake heads, it is advisable to build a water intake bucket with the necessary equipment placed there.
О
z
H Û -I H
D CD
УДК 628.1
ОСОБЕННОСТИ СИСТЕМ ВОДОСНАБЖЕНИЯ И ВОДООТВЕДЕНИЯ ПАМЯТНИКОВ РУССКОГО ДЕРЕВЯННОГО ЗОДЧЕСТВА
И.А. Синянский*, О.И. Шипков**, Е.А. Сергеева***
*Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Государственный университет по землеустройству» (ГУЗ), г. Москва
**Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Российская академия живописи, ваяния и зодчества Ильи Глазунова» (РАЖВИЗ Ильи Глазунова), г. Москва
***Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет» (НИУ МГСУ), г. Москва
I i
(U
ю о и О
< : ГО
ÏÏ « ï I fe S
Ш g
и m ш g
cû m 8ï H
Щ (U ■ £
S ю
го
'О
s О
^ u p
S и s
S I
